[发明专利]密封组件

说明书

本发明涉及一种用于密封轴的组件，所述轴被布置在填充有由铝或铝合金组成的液态熔融物的容器中，所述轴穿过所述容器的壁中的一个开口且围绕一个轴线转动和/或在所述轴线的方向上来回移动，且所述组件包括包围所述轴的至少一个环形密封元件。

已知的是，当轴穿过容器壁时，通过布置由防火材料制成的密封绳，来防止液态金属泄漏，从而密封保持液态金属熔融物的容器。这种类型的密封不适于连续操作中的高负荷的可移动部。

本发明的目的是用于密封一个轴，所述轴与由铝或铝合金制成的液态熔融物接触，且围绕一个轴线转动和/或在所述轴线的方向上来回移动。

根据本发明，通过上面描述类型的组件来实现所述目的的原因在于，所述至少一个密封元件由碳、陶瓷或金属材料制成，且所述至少一个密封元件被布置在所述容器外侧，并且所述轴在所述至少一个密封元件的包围区域中设有由碳、陶瓷或金属材料制成的覆盖物，其中所述轴上的覆盖物的耐磨性等于或大于所述至少一个密封元件的耐磨性。

所述覆盖物可以是被施加至所述轴的一个覆层。然而，一种优选的覆盖物通过被固定在所述轴上的中空圆柱形部而形成。

所述密封元件有利地被布置在一个密封壳体中，所述密封壳体相对于所述轴被固定。

优选地，在约550℃至650℃的操作温度时，所述壳体中的所述密封元件具有与被施加至所述轴的覆层的过渡配合或略微过盈配合，或者与被固定至所述轴上的所述中空圆柱形部的过渡配合或略微过盈配合。

所述密封元件优选地由石墨、类金刚石碳（DLC）、氧化锆、钛酸铝、氮化硼、钨或者这些材料中的至少两种的混合物制成。

被施加至所述轴的所述覆层或者被固定在所述轴上的所述中空圆柱形部，优选地由类金刚石碳（DLC）、氧化锆、钛酸铝、氮化硅、氮化硼、钨或者这些材料中的至少两种的混合物制成。

所述密封元件可被设计作为闭合环或套管，作为裂环或作为分段环，尤其作为由两个半介壳（Halbschalen）组成的环。

所述轴优选地由钢材料制成，被施加至所述轴的所述覆层或者被固定在所述轴上的所述中空圆柱形部的热膨胀系数，优选地低于所述轴的所述钢材料的热膨胀系数。

在一个优选的组件中，至少一个气体供应管线被布置在所述密封壳体中，用于将惰性气体供应到一个密封间隙中，所述密封间隙在所述密封元件与被施加至所述轴的所述覆层或者被固定在所述轴上的所述中空圆柱形部之间形成。

在一个尤其优选的实施方案中，一个环形密封元件具有一个外部周界凹槽和一个内部周界凹槽，所述凹槽通过径向通道被连接至彼此。

从下面对优选示例性实施方案的描述并且基于附图，本发明的其他优势、特性和细节将是明了的，所述附图仅被提供用于解释，不应当被解读为限制。在示意性附图中：

图1示出了组件的第一实施方案的纵向截面视图，所述组件包括用于密封穿透容器的壁的轴的密封元件；

图2示出了在密封元件的第一实施方案的轴向方向上的俯视图；

图3示出了在密封元件的第二实施方案的轴向方向上的俯视图；

图4示出了在密封元件的第三实施方案的轴向方向上的俯视图；

图5示出了组件的第二实施方案的纵向截面视图，所述组件包括用于密封穿透容器的壁的轴的密封元件；

图6示出了在密封元件的区域中图5的轴的横截面；

图7示出了组件的第三实施方案的纵向截面视图，所述组件包括用于密封穿透容器的壁的轴的密封元件；以及

图8示出了组件的第四实施方案的纵向截面视图，所述组件包括用于密封穿透容器的壁的轴的密封元件。

图1中所示的密封组件的第一实施方案示出了填充有液态熔融物10的容器12的子区域，所述液态熔融物10由铝或铝合金组成，且所述容器包括圆柱形内壁14和具有轴线x的轴16，所述轴16与内壁14同心地被布置在容器12中。轴16穿过容器12的端壁18的开口20至外侧，所述容器12的端壁18被布置为相对于轴线x成直角，其中在开口20的边缘和轴16的侧表面22之间在端壁18中的环形间隙24保持作为用于轴16的径向游隙，用于轴16的不受阻碍的转动性和轴向可位移性。

在容器12的外侧上，密封壳体26的壳体部28（其包围轴16，且具有与轴线x同心的圆柱形内部侧表面30），借助于第一附接法兰32而法兰连接至容器12的端壁18。